JPS6256827A - トルク検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、トルク検出機構に関するものである。

従来例の構成とその問題点 たとえば、紙などの連続ウェブを複数条に細断し、これ
を巻取ロールに巻き取るようにしたスリッタが一般に使
用されている。普通、スリッタは巻取軸および巻取アー
ムを有し、在数軸は巻取アームの先端に支持され、駆動
軸、伝動軸などの回転駆動系に伝動連結されている。し
たがって、巻取ロールを巻取軸に取り付けると、巻取ロ
ールと巻取軸を一体的に回転させ、連続ウェブを巻取ロ
ールに巻き取ることができる。

ところで、この種のスリッタにとって、最も重要である
のは、連続ウェブの張力である。連続ウェブを的確に巻
き取るには、連続ウェブに所定の張力を加え、張ノＪか
変動しないようにする必要かある。さらに、場合によっ
ては、巻取ロールの巻径に応じて連続ウェブの張力を増
加または減少させる必要かある。

これを達成するには、巻取軸のｌ・ルクとして、その駆
動系のトルクを検出する。そして、フィードバック制御
機構によってこれをフィードバック制御すればよい。周
知のように、巻取軸のトルクを増加または減少させると
、それに応じて連続ウェブの張力も増加または減少する
。したがって、巻取軸のトルクをフィードバック制御す
ると、連続つＪ、ブの張力を任意に調節することかでき
る。

しかしなから、従来は巻取軸のトルクを検出する機構に
問題があった。これまで、いくつかのトルク検出機構か
開発されているが、いずれも構成が複雑であり、これを
コンパクトにすることができなかった。このため、巻取
軸から離れた位置でその駆動系のトルクを検出すること
はできても、トルク検出機構を巻取軸に近い位置に組み
込むことはできず、巻取軸に近い位置でその駆動系のト
ルクを検出することはできない。したがって、巻取軸の
トルクを正確に検出することができす、連続ウェブの張
力を正確に調節することができなかった。したがって、
き取軸に近い位置ｔ　’ｌ　４１１１ｉ、込むことがで
きるｌ・ルク検出機構の開発が要望されていｔ、二。巻
取軸に近い位置に組み込むには、簡明な構成でトルクを
正確に検出することかできろようにする必要がある。

発明の目的 したがって、この発明は、簡単な構成でトルクを正確に
検出することを目的としてなされたちのである。

発明の構成 この発１４は、回転可能に支持した筒状の９８軸内に内
軸を挿入し、外軸と内軸を同心二重軸状に配置する。そ
して、外軸の内周面と内袖の＋４周面間にボールねじを
設け、ボールねじによって外軸上内軸を互いにねじ合わ
せる。さらに、内軸の一端側に荷重検出器を設け、荷重
検出器が内軸のスラストを受けるよう構成する。そして
、ボールねじによって外軸と内軸を一体的に回転さぜる
と同時に、そのトルクをスラストに変換し、荷重検出器
によって外軸および内軸のトルクを検出するようにした
ことを特徴とするものである。

実施例の説明 以下、この発明の実施例を図面について説明する。

図において、この機構はスリッタの巻取ロールおよび巻
取軸を回転駆動するためのものである。

巻取軸は巻取アーム（１）の先端に支持されている。

、　この機構は筒状の外軸（２）を有し、巻取軸に近い
位置に♀■み込まれ、外軸（２）は巻取アーム（１）の
ころがりベアリング（３）に支持され、回転可能に、か
つ軸方向に変位しないよう案内されている。さらに、内
軸〈４）か外軸（２）内に挿入され、外軸（２）と内軸
（４）は同心二重軸状に配置されている。

そして、外軸（２）の内周面と内軸（４）の外周面間に
ボールねしく５）が設けられ、ボールねじ（５）によっ
て外軸（２）と内軸（４）か互いにねし合わされている
。ボールねしく５）は一般に知られているところのもの
で、多数のボール（６）を有する。ボール（６）は外軸
〈２〉のねじ溝（７）と内軸（４）のねじ９奢／１ｌｌ
）聞ｌ−に一署Ｐ（七　　　々［傘山／　　９　Ｓθ）
Ｈぜ一＋Ｌ＃−，−プ（９）内に収容されている。した
がって、後述するように、ボール（６）かねじ溝（７）
、（８）に沿って転動し、ボールチューブ（９）を通っ
て循環することができる。さらに、潤滑油でボール（６
）およびねじ溝（７）、＜８）を循環することかでき、
ラヒリンスシール（１０）によって油洩れを防止するこ
とができるよう構成されている。

また、外軸（２）および内軸（４）はモータの駆動軸お
よび巻取アームく１）の巻取軸と平行に配置されている
。そして、外軸（２）にタイミングプーリ（１１）が形
成され、プーリ（１１）にタイミングプーリがかけ合わ
され、タイミングヘルドによって駆動軸が外軸（２〉に
伝動連結されている。さらに、内軸（４）にギヤ（１２
）か固定され、ギヤ（１２）によって内軸（４）が巻取
軸に伝動連結されている。

さらに、内軸（４）の一端側に荷重検出器（１３）か設
けられている。荷重検出器（１３）はストレンゲーシ式
ロードセルからなり、珠面状の検出端（１４）を有する
。検出端（１４）は内軸（４）の検出ロッＩ’（１５）
と点接触し、ロッド（１５）は内軸（４〉の内孔内に収
容本れている。そして、内軸〈４）の内周面とロッド（
１５＞の外周面間にころかりベアリング（１６）か設け
られ、ロッド（１５）に対し内軸（）１）が回転可能に
案内され、内軸（４）に対しロット〈１５〉が軸方向に
変位しないよう保持されている。さらに、ロッド（１５
）の平行溝〈１７）にプレート（１８）が挿入され、ロ
ッド（１５）は回転しないよう拘束されている。また、
荷重検出器（１３）およびプレー）（１８）は巻取アー
ム（１）に固定され、支持されている。したがって、後
述するように、内軸（４）のスラストがロッド（１５）
および荷重検出器（１３）に伝達され、荷重検出器（１
３）は内軸〈４）のスラストを受ける。

前記のように構成された機構において、モータの駆動軸
を回転駆動すると、タイミングベルトおよびプーリ（１
１）によって駆動トルクが外軸く２）に伝達される。そ
して、巻取アーム（１）のころがりヘアリング（３）に
よって外軸く２）が案内され、外軸（２）はその軸芯の
まわりを回転する。さらに、ボールねしく５）に、よっ
て外軸（２）のトルクが内軸（４）に伝達され、外軸〈
２）および内軸（４）が一体的に回転する。そして、内
軸（４）のギヤ（１２）によってそのトルクが巻取軸に
伝達され、在数１−コールおよびキ■ｙ軸が一体的に回
転する。したがって、連続ウェブをを取ロールに善き取
るこ七がてきる。

また、これと同時に、ボールねしく５）のボール（６）
かねし溝（７）、（８）に作用し、トルクがスラストに
変換され、内軸〈４）にスラストが生じる。

このスラストは外軸（２）および内軸（４）のトルクに
比例し、ねじ溝（７）、（８）のリード角によって決定
される。そして、内軸（４）のスラストか検出ロッド（
１５）および荷重検出器り１３）に伝達され、荷重検出
器（１３）は内軸〈４）のスラストを受け、これを検出
する。したがって、荷重検出器（１３）によって外軸（
２）および内軸く４）のトルクを検出することかできる
。

したがって、荷重検出器（１３）によってき爪軸のトル
クを検出することができるものである。したがって、フ
ィードバック制御機構によってそのトルクをフィードバ
ック制御すると、連続ウェブの張力を任意に調節するこ
とができる。し７たがって、連続ウェブを的確に巻き取
ることができる。

また、ボールねしく５）によってトルクがスラストに変
換されるとき、ボールねしく５）のボール（６）かねし
溝（７）、（８）に沿って転動し、ボールチューブ（９
）を通って循環する。したがって、外軸（２）の内周面
と内軸（ｆｌ）の外周面間に生じるのはころかり摩擦だ
けである。したがって、トルクがスラストに円滑に変換
され、スラストはトルクに正確に対応する。また、内軸
（４）、検出ロッド（１５）および荷重検出器（１３）
間については、プレー１−（１８）によってロッド（托
）か回転しないよう拘束される。したがって、外軸（２
）および内軸（４〉が回転しても、検出ロッド（１５）
は回転せず、荷重検出器（１３）はその回転の影響を受
けない。したがって、外軸（２）および内軸（４）のト
ルクを正確に検出することができる。

さらに、この機構は外軸（２）、内軸（４）、ボールね
じ（５）および荷重検出器（１３）を組み合わせるだけ
でよく、構成か簡単である。したかって、全イ４ζん−
ゴ・７ノ々ノアＬ、Ｉ−フ４−Ｚ、、−Ｊ−→ｌ、く、
＋Ｓ４警２−−１ナーーｈ＜−＝”これを巻取軸に近い
位置に組み込み、強爪軸に近い位置で外軸（２）および
内袖（４）のトルクを検出することかできる。この結果
、巻取軸のトルクを正確に検出することができ、連続ウ
ェブの張力を正確に調節することができる。

なお、この実施例ではスリッタのを取ロールおよび巻取
軸を回転駆動するようにしたものについて説明したが、
この発明はその他の機械の回転駆動系のトルクを検出す
ることもてきる。回転駆動系のトルクを検出する必要が
あるものであれば、あらゆる機械に適用することかでき
る。

発明の詳細 な説明したように、この発明は、商用な構成でトルクを
正確に検出することができる。したがって、たとえば、
連続ウェブを番数ロールにをき取るスリッタにおいて、
トルク検出機構全体をコンパクトにすることができ、こ
れを巻取軸に近い位置に組み込むことかできる。この結
果、巻取軸のトルクを正確に検出し、連袂ウェブの張力
を正確に調節することができ、所期の目的を達成するこ
七かできるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す断面図である。 〈２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外
軸（４）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
内軸（５）・・・・・・・・・・・川・曲・・ボールね
しく１３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・荷重検出器特許出願人　株式会社西村製作所 代　　理　　人　　新　　実　　健　　部（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転可能に支持した筒状の外軸内に内軸を挿入し、前記
   外軸と内軸を同心二重軸状に配置するとともに、前記外
   軸の内周面と前記内軸の外周面間にボールねじを設け、
   前記ボールねじによって前記外軸と内軸を互いにねじ合
   わせ、さらに前記内軸の一端側に荷重検出器を設け、前
   記荷重検出器が前記内軸のスラストを受けるよう構成し
   、前記ボールねじによって前記外軸と内軸を一体的に回
   転させると同時に、そのトルクをスラストに変換し、前
   記荷重検出器によって前記外軸および内軸のトルクを検
   出するようにしたことを特徴とするトルク検出機構。